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摘要:金属材料在目前诸多生产建设中均广泛应用,通过对其质量的检测,有助于促进生产水平的提升。本文就金属材料质量检测及方法进行了认真探究,希望能够通过合理的方式,提高金属材料应用的质量。
关键词:金属材料;材料质量;金属检测
引言:
随着我国科学技术的巨大进步,越来越多新型金属材料被发现并被应用,但是并不是所有的金属材料都能够应用到其中去,经过检验合格之后的金属材料才能够使用到生产的过程当中去,而且其必须还有符合标准的物理特性,文章就针对物理的检测进行相关的研究。
1金属材料及其现状发展
1.1金属材料概述
纯金属与合金都属于金属材料所包含的范围之内,而且在自然界当中光是纯金属就有七十多种,这些合金又是通过这些纯金属在一定的条件下组合成的,由此我们也可以知道合金并不是由一种金属组合成的,而且合金还都具有其组成纯金属材料的性质。合金也可以分为两类,主要是根据其使用性质以及工艺来进行分类的,能够通过温度条件来实现的就是工艺性质合金,而且性能与温度变化时合金的适应能力有着直接的联系。
1.2金属材料的现状和发展
金属材料在我国生产生活中的使用中历史悠久,在人类进步的道路金属发挥了非常大的作用,之所以能够这样就是因为它具有很多的优点。跟着当代金属材料科学的不断成长,金属材料在我们国家的很多领域当中都得到了广泛的应用。由此也足以看出,金属材料无论是在以前还是以后的发展道路上都会发挥着非常重要的作用。所以要结合实际的科研情况以及教学和生产来发展金属材料的相关技术,从而有效的提高生产效率并降低成本。
1.3金属产品质量检测的重要性分析
利用专业的技术以及科学的方法来对金属产品质量以及性能还有安全进行检测的就是金属产品质量检测,金属产品质量检测的重要性主要在以下几个方面得到了体现。第一大原因就是因为其能够对产品的质量产生直接的影响,所以通过检测可以知道问题出在哪里,有效的节约了生产的成本。通过检测还能够有效的保障产品的质量以及使用的安全性,有效的避免了不合格产品流入市场的情况出现。
1.4检测技术新思路的提出
在一些新兴材料的物理性能检测过程中,由于受传统检测设备的影响导致其测试的结果可能会出现较大的偏差,但是通过改变灵敏性以及精准度可以有效的解决这一问题。在金属材料物理性能检测过程中会有很多的因素影响结果的准确性,可利用计算机来金属材料进行模拟实验,在实验过程中观察其细微的变化,得到详细的数据,可通过计算机观察到应力应变状态,有效提高检测的效率,有效提高物理检测的准确性。
2检测金属材料物理与化学性质的具体方法
2.1拉伸试验检测
拉伸实验检测是检测金属材料物理性能非常重要的一个方法,其实验检测主要就是通过拉伸试验来测定金属材料轴向承受拉伸载荷的材料特性,而且通过这一实验还能够根据得到的数据确定其金属材料的弹性极限以及伸长率等等,由此也可以看处拉伸实验检测是非常重要的。
2.2弯曲试验测试
弯曲试验测试就是在金属材料弯曲的时候来对其力学特性来进行测定,通过这样实验能够根据是测定数据详细的计算出低塑性材料以及脆性材料的抗弯强度,不仅如此,通过弯曲实验测试还能够检查被测材料的表面质量。
2.3硬度测试实验
这种测试实验相比于弯曲测试实验以及拉伸实验检测来说是比较简单的,而且这一实验一般都是在弯曲测试实验后进行的,在进行测试的过程当中,要充分的利用合适的技术以及手段对硬度进行检测,这样才能够在测试之后得出相应的数据分析。
2.4金属材料的物理机能利用冲击实验来进行测试
通过传统的检测方法与技术来充分了解金属材料的物理性质,能有效节约资源,有效避免在生产制造的过程中出现浪费的情况。通过相关的检测,可以有效为生产制造企业提供可靠的依据。
2.5质谱分析方法
2.5.1辉光放电质谱
辉光放电质谱(GDMS)离子源中样品的蒸发和电离是在2个空间分开进行的,因此本底的影响很低。与二次离子质谱(SIMS)、激光剥蚀-电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)等固体质谱技术相比,GDMS的基体效应最小。因此GDMS可以在没有标样的情况下进行多元素分析。陈刚等通过辉光放电质谱法检测了高纯金属钽,分析了76种杂质元素。与ICP-MS法定量分析的结果进行对比,两种结果基本一致。这表明辉光放电等离子体质谱法可以在没有标样的情况下,也能快速准确地检测出各种杂质元素含量[1]。钱蓉等为解决检测样品尺寸过小的问题,采用金属铟与铪熔接,分析了金属铪中的75种元素,检测结果温度、重复性好。这为采用小规格样品进行GDMS检测提供了范例和方法。辉光放电质谱采用固体样品直接进样的方法,在固体分析中优势明显。与液体进样的质谱相比较,例如电感耦合等离子体质谱(ICP-MS),固体进样样品处理过程简单,可以避免一般采用液体样品的前处理过程中的污染和损失,避免了元素浓度的稀释,从而提高检测的准确性。
2.5.2电感耦合高频等离子质谱
电感耦合高频等离子质谱(ICP-MS),具有高的等离子体电离能力、质谱分辨率和灵敏度,可检测多元素的优点,测量范围宽,可以达到5~6个数量级,是高纯度金属中ng/g杂质痕量分析的重要技术[2]。ICP-MS在进行样品检测时,需要把样品经化学处理变成溶液,在处理过程中溶液有可能受到污染,液体进样带来的基体干扰也较严重,空白值较高,样品的处理过程较长。样品由于被溶解稀释,放大了检出上限和误差。虽然ICP-MS仍然存在一些缺点和不足,但通过与一些前期处理方式联用,可以满足大多数的高纯金属的检测。
2.5.3负离子热表面电离质谱
负离子热表面电离质谱(NTIMS)是近十几年来一种新兴的质谱检测方法,主要用于对同位素年龄的检测研究[3]。该技术检测被测样品中元素的负离子,负离子的电离所需能量比正离子要低很多,因此离子化也要高很多,检测限比ICP-MS方法要低。另外,在ICP-MS中存在相同量的异位干扰时,例如Os和Re的同位素干扰,采用NTIMS方法的检测准确性更高。
2.6电化学法检测
这种检测方法主要为阴极保护,也就是牺牲阳极并且使阴极得到保护的手段,从而让保护的金属转变成阴极而得到相应保护,比如化工设备或者地下管道,可以借助一金属块当作阳极,并与其联在一起,通入电流加以保护。它还具备絮凝、气浮、氧化和微电解作用,在金属材料的质量检测中具有重要作用。
3国内物性测试技术的现状
3.1密度测量
任何金属材料都是有密度的,密度测量是金属材料产品质量及工艺考核的主要技术标准,因此这样密度测量对金属材料的发展有着重要的意义。
3.2热膨胀测量
放大和检测微小的热膨胀量是热膨胀系数测量的关键所在,而且热膨胀测量有很多的方法,但目前我国家使用的膨胀仪主要就是光杠杆膨胀仪和差动变压器膨胀仪,大多数都是从国外引进的[4]。
3.3热容测量
在对热容量进行测试的时候采用的是经典的滴水型卡计的方法,在实验的过程中对金属材料进行加热,让其达到一定的温度并保持稳定,然后在突然降温,观察其热量的传递,然后根据热量以及金属材料释放热量的反应来计算热容,但是目前还是存在很多不足的地方。
结语:
结合文章来看,金属材料与社会的发展是紧密联系的,为了能够保证社会更加和谐稳定的发展,对检测金属材料物理性质的技术提出更高的要求是非常有必要的,这样才能够保证社会各行各业的进步,满足当前社会的发展需求。
参考文献:
[1]吴冬梅.金属材料检测常见问题及解决措施[J].化工管理,2018(24):145-146.
[2]王先政,武文亮.浅析超声无损检测技术在金属材料焊接中的应用[J].民营科技,2018(04):41.